3D打印技术将如何影响汽车产业？

近两年，随着一轮概念炒作，3D打印技术越来越受到人们的重视。美国总统奥巴马在国情咨文中反复强调3D打印等新兴技术的重要性，这使得3D打印技术相关股票在一段时间内飙升。

在汽车行业，福特为每个工作站配备了一台3D打印机，并计划在未来为每个工程师配备一台小型3D打印机。3D打印技术已经变得实用。

与此同时，美国设计公司KOR Ecologic、数字制造商RedEyeOn Demand和3D打印制造商Stratsys合作完成了首款通过3D打印制造的节能混合动力汽车Urbee 2。这款7马力（5千瓦）的三轮环保混合动力汽车将于2015年上市。

那么，我们未来驾驶的汽车会被3D打印机打印出来吗？3D打印技术将如何影响汽车制造业？消费者会从中受益吗？

神奇的3D打印

3D打印是一种基于数字模型文件，使用粉末金属或塑料等粘性材料，通过逐层打印来构建物体的快速原型技术。

这个定义令人困惑且难以理解。事实上，这很简单。

2008年北京奥运会开幕式上的团体体操表演用一个个人方块拼出了“和谐社会”中的“和谐”一词。这个“和”是由独立的点拼写出来的。

这是普通打印机的原理，它使用点来制作图案。这些点有不同的颜色和不同的位置，这些点最终形成了一幅画。

另一方面，3D打印机在普通打印机的原理上又多了一步。它首先使用与普通打印机类似的原理来打印飞机。然后，这些平面被逐层累积以形成三维物体。

就像儿童的乐高玩具一样，如果你想用乐高玩具做一个圆柱体，你应该先做一个小圆蛋糕，然后几个小圆蛋糕重叠成一个圆柱体。3D打印也是类似的原理。小点形成一个平面，几个平面重叠形成一个物体。这就是3D打印的原理。

在理解了3D打印的原理之后，就很容易理解3D打印的过程：

首先，我们需要知道要键入什么，这需要一个模型文件。就像平面打印一样，你必须有一张图片或文件。只有有了这台打印机，我才能知道你想要什么。

然后，您需要一台3D打印机来解码此文件，并将其转换为控制打印头一系列动作的程序。当打印头完成这一系列操作时，3D打印就完成了。

第三，你应该为3D打印机提供打印材料，就像普通打印机一样，你应该提供墨盒或碳粉盒，或色带，而3D打印机通常是快速成型的粉末金属、塑料、陶瓷、砂粒等。

第四，你必须塑造你打印的东西。在普通打印机中，喷墨打印机直接浸入打印纸中，而激光打印机则被加热。类似地，3D打印机也需要这样的过程。粉末金属通过激光直接熔化成形，塑料可以通过加热熔化，沙子可以粘合。简而言之，需要有一个成型过程。

通过这个过程，计算机中的数字文件最终成为用打印材料积累和成形的物体，这就是3D打印的过程。

有优点也有缺点。

在现代工业条件下，无论是加工零件还是制作模型，我们都需要先制作模具。但制造这种模具的成本很高，如果少于某一批，那就不值得了。或者使用数控机床直接加工毛坯，但这种方法会浪费大量的毛坯材料，而且非常缓慢和昂贵，加工成本是以小时计算的。

此外，两者都很难加工形状特别复杂、精度要求高的零件，加工时间也会很长。

3D打印是一层一层积累起来的。无论零件有多复杂，它们也是3D打印的一层层平面，打印难度没有区别。

这就像我们很难用笔画画出一幅肖像一样。即使是上海科技馆的机器人画像也只能画一条线，很难与照片相比，速度也很慢。但打印机可以在几秒钟内打印出一张又一张的照片，效果非常好，因为对于打印机来说，打印复杂照片的原理与打印……

固体色块。

因此，对于3D打印机来说，形状复杂的物体与最简单的立方体和圆柱体相同，而且材料更经济。制造复杂物体方便、快速、准确，这是3D打印的最大优势。

然而，正如打印成本高于打印一样，对于批量生产的产品来说，3D打印的成本远高于冲压、铸造和注塑。

理论上，汽车的外壳可以通过3D打印制造，但这种方式制造的汽车价格高得离谱，根本没有竞争力。

此外，3D打印的材料也有许多限制。3D打印中使用的粉末金属、塑料、陶瓷、砂粒等材料成型后性能有限。强度、硬度、耐腐蚀性和抗冲击性可能达不到实际要求。制作一个模型是可以的，但当它真正应用于产品时，要经受住使用环境的严酷考验就不那么容易了。

3D打印技术的这些缺陷限制了3D打印技术应用的范围。

3D打印技术对汽车工业的影响

就目前的3D打印技术而言，打印成品车的所有零件或直接打印一辆车仍然是不现实的。即使可以打印出来，这款车也超出了消费者的承受能力，不会持续很久。因此，3D打印技术对汽车行业的更大意义在于设计和开发水平。

（A） 设计水平

传统上，设计师在设计汽车时应该从图纸开始，然后使用设计软件将概念性的汽车建模转化为精确的数据和3D模型。如果没有3D打印技术，下一步就是污泥模型。

设计师首先应该像木匠一样制作汽车骨架；然后，像泥瓦匠一样，将滑石粉、凡士林和工业蜡混合制成污泥，然后一层一层地涂在骨架上；

最后，像艺术家一样，把污泥刮出形状，制作出最终的模型，看看纸上和电脑上的模型在现实中是什么样子。这一过程仍然是手工业时代的过程，费时费力。

使用3D打印技术，设计师只需将计算机制作的3D模型输入到3D打印机中，3D打印机就可以快速打印出3D污泥模型，效率可以大大提高。踏入信息时代。

汽车不仅有外壳，车内所有部件，如换挡手柄、仪表板、手套箱和门把手，都有一个从计算机到物体的过程。

使用3D打印技术，工程师可以在计算机上完成模型设计，设计师可以在几分钟内得到打印好的模型。然后整个研发团队中的每一位专业人员都可以在打印模型的基础上进行修改，并立即与团队中的其他人分享设计方案的改进，从而实现“所见即所得”，大大提高汽车设计的效率。

（2） 发展水平

3D打印技术最大的优点是可以方便快捷地制造高精度和复杂的零件。车内有许多形状复杂的高精度零件。

对于批量相对较小、达不到开模规模的高端汽车，3D打印还可以直接生产一些材料符合要求的零件，并降低成本，如F1赛车、豪华汽车和超跑零件。

对于需要大规模生产的零件，由于材料和成本原因，3D打印可能不适用。然而，3D打印可以用于制造零件，尤其是一些形状非常复杂、精度要求高、需要反复调试的零件。3D打印可以快速生产出一系列略有差异的可测试零件，以帮助开发最合适的零件，从而确保选择最佳零件进行最终生产。其好处是提高了整个开发效率，缩短了上市时间，减少了时间和成本。排气歧管、差速器壳和后桥等零件都是这样开发的。

总体而言，3D打印技术可以大大降低汽车开发制造过程中的成本，提高工作效率，缩短新车型、新零部件的开发时间。最终，这些将反映汽车的价格和质量。由于3D打印技术的普及，质量更好、技术更好、价格更便宜的汽车将出现，消费者也将从中受益。

至于未来3D打印直接打印量产车，现在还为时过早，至少要等到大规模3D打印的成本降低到传统技术的水平。近两年，随着一轮概念炒作，3D打印技术越来越受到人们的重视。美国总统奥巴马在国情咨文中反复强调3D打印等新兴技术的重要性，这使得3D打印技术相关股票在一段时间内飙升。

在汽车行业，福特为每个工作站配备了一台3D打印机，并计划在未来为每个工程师配备一台小型3D打印机。3D打印技术已经变得实用。

与此同时，美国设计公司KOR Ecologic、数字制造商RedEyeOn Demand和3D打印制造商Stratsys合作完成了首款通过3D打印制造的节能混合动力汽车Urbee 2。这款7马力（5千瓦）的三轮环保混合动力汽车将于2015年上市。

那么，我们未来驾驶的汽车会被3D打印机打印出来吗？3D打印技术将如何影响汽车制造业？消费者会从中受益吗？

神奇的3D打印

3D打印是一种基于数字模型文件，使用粉末金属或塑料等粘性材料，通过逐层打印来构建物体的快速原型技术。

这个定义令人困惑且难以理解。事实上，这很简单。

2008年北京奥运会开幕式上的团体体操表演用一个个人方块拼出了“和谐社会”中的“和谐”一词。这个“和”是由独立的点拼写出来的。

这是普通打印机的原理，它使用点来制作图案。这些点有不同的颜色和不同的位置，这些点最终形成了一幅画。

另一方面，3D打印机在普通打印机的原理上又多了一步。它首先使用了与普通pri类似的原理……

ers打印出飞机。然后，这些平面被逐层累积以形成三维物体。

就像儿童的乐高玩具一样，如果你想用乐高玩具做一个圆柱体，你应该先做一个小圆蛋糕，然后几个小圆蛋糕重叠成一个圆柱体。3D打印也是类似的原理。小点形成一个平面，几个平面重叠形成一个物体。这就是3D打印的原理。

在理解了3D打印的原理之后，就很容易理解3D打印的过程：

首先，我们需要知道要键入什么，这需要一个模型文件。就像平面打印一样，你必须有一张图片或文件。只有有了这台打印机，我才能知道你想要什么。

然后，您需要一台3D打印机来解码此文件，并将其转换为控制打印头一系列动作的程序。当打印头完成这一系列操作时，3D打印就完成了。

第三，你应该为3D打印机提供打印材料，就像普通打印机一样，你应该提供墨盒或碳粉盒，或色带，而3D打印机通常是快速成型的粉末金属、塑料、陶瓷、砂粒等。

第四，你必须塑造你打印的东西。在普通打印机中，喷墨打印机直接浸入打印纸中，而激光打印机则被加热。类似地，3D打印机也需要这样的过程。粉末金属通过激光直接熔化成形，塑料可以通过加热熔化，沙子可以粘合。简而言之，需要有一个成型过程。

通过这个过程，计算机中的数字文件最终成为用打印材料积累和成形的物体，这就是3D打印的过程。

有优点也有缺点。

在现代工业条件下，无论是加工零件还是制作模型，我们都需要先制作模具。但制造这种模具的成本很高，如果少于某一批，那就不值得了。或者使用数控机床直接加工毛坯，但这种方法会浪费大量的毛坯材料，而且非常缓慢和昂贵，加工成本是以小时计算的。

此外，两者都很难加工形状特别复杂、精度要求高的零件，加工时间也会很长。

3D打印是一层一层积累起来的。无论零件有多复杂，它们也是3D打印的一层层平面，打印难度没有区别。

这就像我们很难用笔画画出一幅肖像一样。即使是上海科技馆的机器人画像也只能画一条线，很难与照片相比，速度也很慢。但打印机可以在几秒钟内打印出一张又一张的照片，效果非常好，因为对于打印机来说，打印复杂照片的原理与打印纯色块的原理相同。

因此，对于3D打印机来说，形状复杂的物体与最简单的立方体和圆柱体相同，而且材料更经济。制造复杂物体方便、快速、准确，这是3D打印的最大优势。

然而，正如打印成本高于打印一样，对于批量生产的产品来说，3D打印的成本远高于冲压、铸造和注塑。

理论上，汽车的外壳可以通过3D打印制造，但这种方式制造的汽车价格高得离谱，根本没有竞争力。

此外，3D打印的材料也有许多限制。3D打印中使用的粉末金属、塑料、陶瓷、砂粒等材料成型后性能有限。强度、硬度、耐腐蚀性和抗冲击性可能达不到实际要求。制作一个模型是可以的，但当它真正应用于产品时，要经受住使用环境的严酷考验就不那么容易了。

3D打印技术的这些缺陷限制了3D打印技术应用的范围。

3D打印技术对汽车工业的影响

就目前的3D打印技术而言，打印成品车的所有零件或直接打印一辆车仍然是不现实的。即使可以打印出来，这款车也超出了消费者的承受能力，不会持续很久。因此，3D打印技术对汽车行业的更大意义在于设计和开发水平。

（A） 设计水平

传统上，设计师在设计汽车时应该从图纸开始，然后使用设计软件将概念性的汽车建模转化为精确的数据和3D模型。如果没有3D打印技术，下一步就是污泥模型。

设计师首先应该像木匠一样制作汽车骨架；

然后，像泥瓦匠一样，将滑石粉、凡士林和工业蜡混合制成污泥，然后一层一层地涂在骨架上；最后，像艺术家一样，把污泥刮出形状，制作出最终的模型，看看纸上和电脑上的模型在现实中是什么样子。这一过程仍然是手工业时代的过程，费时费力。

使用3D打印技术，设计师只需将计算机制作的3D模型输入到3D打印机中，3D打印机就可以快速打印出3D污泥模型，效率可以大大提高。踏入信息时代。

汽车不仅有外壳，车内所有部件，如换挡手柄、仪表板、手套箱和门把手，都有一个从计算机到物体的过程。

使用3D打印技术，工程师可以在计算机上完成模型设计，设计师可以在几分钟内得到打印好的模型。然后整个研发团队中的每一位专业人员都可以在打印模型的基础上进行修改，并立即与团队中的其他人分享设计方案的改进，从而实现“所见即所得”，大大提高汽车设计的效率。

（2） 发展水平

3D打印技术最大的优点是可以方便快捷地制造高精度和复杂的零件。车内有许多形状复杂的高精度零件。

对于批量相对较小、达不到开模规模的高端汽车，3D打印还可以直接生产一些材料符合要求的零件，并降低成本，如F1赛车、豪华汽车和超跑零件。

对于需要大规模生产的零件，由于材料和成本原因，3D打印可能不适用。然而，3D打印可以用于制造零件，尤其是一些形状非常复杂、精度要求高、需要反复调试的零件。3D打印可以快速生产出一系列略有差异的可测试零件，以帮助开发最合适的零件，从而确保选择最佳零件进行最终生产。其好处是提高了整个开发效率，缩短了上市时间，减少了时间和成本。排气歧管、差速器壳和后桥等零件都是这样开发的。

总体而言，3D打印技术可以大大降低汽车开发制造过程中的成本，提高工作效率，缩短新车型、新零部件的开发时间。最终，这些将反映汽车的价格和质量。由于3D打印技术的普及，质量更好、技术更好、价格更便宜的汽车将出现，消费者也将从中受益。

至于未来3D打印直接打印量产车，现在还为时过早，至少要等到大规模3D打印的成本降低到传统技术的水平。

标签：北京福特现代

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